21 primjer pitanja o elastičnosti
Povećanje duljine
1. Homogeni štap duljine L, kada se povuče silom F, povećava se za ∆L.
Da bi povećanje duljine postalo 4 ΔL, veličina vlačne sile je...
A. 1/4 F
B. 1/2 F
C. 2 F
D. 4 F
I. 16 F
Rasprava
Poznato je da:
Vlačna sila 1 (F1 ) = F
Povećanje duljine 1 (∆L 1 ) = ∆L
Povećanje duljine 2 (∆L 2 ) = 4 ∆L
Pitanje: Vučna sila 2 ( F2 )
Odgovor:
Formula Hookeovog zakona:
k = F / ΔL
Opis: k = elastična konstanta, F = vlačna sila, ΔL = povećanje duljine
Korištene šipke su iste tako da je elastična konstanta (k) ista.
k1 = k2
F1 / ∆L1 = F2 / ∆L2
F / ΔL = F² / 4ΔL
F/1 = F2 / 4
F = F² / 4
F2 = 4F
Točan odgovor je D.
2. Tri identične opruge, svaka s konstantom opruge od 200 N/m, raspoređene su kao što je prikazano na slici. Kada im se da opterećenje od 100 grama (gravitacijsko ubrzanje g = 10 m/s), povećanje duljine sklopa opruge je...
A. x = 0,50 cm 
B. x = 0,75 cm
C. x = 0,85 cm
D. x = 1,00 cm
E. x = 1,50 cm
Rasprava
Poznato je da :
Masa tereta (m) = 100 grama = 0,1 kg
k1 = k2 = k3 = 200 N/m
w = mg = (0,1 kg)(10 m/s² ) = 1 kg m/s² = 1 Newton
Pitao Povećanje ukupne duljine opruge 
?
Odgovor :
Određivanje konstante zamjenske opruge
Proljeće 2 (k2) i opruga 3 (k3) raspoređeni paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:
kp = k2 + k3 = 200 + 200 = 400 Nm −1
Opruga 1 (k1 ) i paralelna zamjenska opruga (kP ) su raspoređene u seriju. Konstanta zamjenske opruge je:
1/k s = 1/k p + 1/k 1 = 1/400 + 1/200 = 1/400 + 2/400 = 3/400
k s = 400/3 Nm −1
Ekvivalentna konstanta opruge za serijsko-paralelni raspored opruga iznosi 400/3 Nm -1
Određivanje povećanja duljine opruge
Formula Hookeovog zakona:
= F / k = w / k
Povećanje duljine opruge je:
= t / k
= 1 : 400/3 = 1 x 3/400 = 3/400 = 0,0075 metara = 0,75 cm
Točan odgovor je B.
Konstanta opruge
3. U eksperimentu elastičnosti opruge dobiveni su podaci prikazani u donjoj tablici. Može se zaključiti da je vrijednost konstante opruge….
A. 1.002 N/m
B. 1.201 N/m
cca. 1.225 N/m
D. 1.245 N/m
E. 1.250 N/m
Rasprava
Formula Hookeovog zakona:
Konstanta opruge:
k = 0,98/0,0008 = 1,96/0,0016 = 2,94/0,0024 = 3,92/0,0032 = 1.225 N/m
Točan odgovor je C.
4. Tri opruge su raspoređene kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako su konstante opruge k1 = k2 = 3 Nm −1 i k3 = 6 Nm −1 , konstanta opruge je…..
A. 1 Nm-1
B. 3 Nm −1
C. 7,5 Nm −1
D. 12 Nm −1
E. 15 Nm −1
Rasprava
Poznato je da:
Konstanta opruge 1 (k1 ) = konstanta opruge 2 (k2 ) = 3 Nm −1
Konstanta opruge 3 (k3 ) = 6 Nm −1
Pitanje: konstanta opruge (k)
Odgovor:
Opruga 1 (k1 ) i opruga 2 (k2 ) su postavljene paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:
kp = k1 + k2 = 3 + 3 = 6 Nm −1
Paralelna zamjenska opruga (kP ) i opruga 3 (k3 ) su raspoređene u seriju. Konstanta zamjenske opruge je:
1/k s = 1/k p + 1/k 3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
k s = 6/2 = 3 Nm −1
Ekvivalentna konstanta opruge za gore navedeni serijsko-paralelni raspored opruga iznosi 3 Nm −1
Točan odgovor je B.
5. Opruga duljine L uzastopno se povlači teretom w, a dobiveni podaci su kao u sljedećoj tablici. Na temelju podataka iz tablice može se zaključiti da je veličina konstante opruge….
A. 300 Nm-1
B. 500 Nm -1
cca. 600 Nm -1
D. 800 Nm -1
E. 1000 Nm -1
Rasprava
Formula Hookeovog zakona:
k = F /
Konstanta opruge:
k = 10/0,02 = 20/0,04 = 30/0,06 = 40/0,08 = 500 Nm -1
Točan odgovor je B.
6. Podaci u sljedećoj eksperimentalnoj tablici rezultati su eksperimenta vezanog uz elastičnost objekata. U eksperimentu je kao gumeni materijal korištena unutarnja zračnica motocikla. (g = 10 m/s² ) . Na temelju gornje tablice može se zaključiti da gumeni materijal ima elastičnu konstantu od….
A. 122 N/m
B. 96 N/m
cca. 69 N/m
D. 56 N/m
E. 40 N/m
Rasprava
Formula Hookeovog zakona :
k = F / = w / = mg /
Opis: k = konstanta elastičnosti, w = gravitacija, m = masa, g = ubrzanje zbog gravitacije, = povećanje duljine gume
Konstanta opruge:
k = 2/0,05 = 4/0,1 = 6/0,15 = 8/0,20 = 10/0,25 = 40 N/m
Točan odgovor je E.
7. Tri opruge su raspoređene kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako je konstanta opruge K1 = 4K, tada je vrijednost konstante rasporeda opruge ….
A. 3/4 tisuće
B. 3K/4
C. 4K/3
D. 3K
E. 4K
Rasprava
Dvije opruge poredane paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge dviju opruga poredanih paralelno je:
kp = K + K = 2K
Dvije opruge su serijski poredane. Ekvivalentna konstanta opruge dviju opruga poredanih serijski je:
1/k s = 1/k p + 1/K 1 = 1/2K + 1/4K = 2/4K + 1/4K = 3/4K
k = 4K/ 3
Ekvivalentna konstanta opruge za gore navedeni raspored opruga je 4K/3
Točan odgovor je C.
8. Gumena traka duljine L obješena je s teretom na takav način da dobiveni podaci budu kao u tablici. Na temelju tablice može se zaključiti da je veličina konstante opruge….
A. 250 Nm-1
B. 360 Nm —1
C. 400 Nm —1
D. 450 Nm —1
E. 480 Nm —1
Rasprava
Formula Hookeovog zakona:
k = F / 
Konstanta opruge:
k = 2/0,0050 = 3/0,0075 = 4/0,01 = 400 Nm -1
Točan odgovor je C.
9. Promatrajte eksperimentalne podatke pet vrsta gumenih guma A, B, C, D i E koje se povlače silom F tako da im se duljina povećava. Gumena guma s najmanjom konstantom opruge je…
Rasprava
Formula Hookeovog zakona:
k = F / Δx
Opis: k = elastična konstanta, F = sila, Δx = povećanje duljine gume
Konstanta elastičnosti gume:
k A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
kB = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/ m
kC = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/ m
kD = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/ m
k E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
Točan odgovor je E.
10. Iz eksperimenta određivanja elastičnosti gume korištenjem gume za automobile, dobiveni su podaci kao u sljedećoj tablici. Može se zaključiti da je najveća konstantna vrijednost eksperiment….
Rasprava
Formula Hookeovog zakona:
k = F / Δx
Konstanta opruge:
kA = 7/0,035 = 200 Nm -1
kB = 8/0,025 = 320 Nm -1
kC = 6/0,020 = 300 Nm -1
kD = 9/0,045 = 200 Nm -1
kE = 10/0,033 = 303 Nm -1
Najveća elastična konstanta je 320 Nm -1.
Točan odgovor je B.
11. Grafikon ispod prikazuje odnos između promjene opterećenja (ΔF) i povećanja duljine (ΔX), graf koji prikazuje najmanju vrijednost elastične konstante...
Rasprava
Formula Hookeovog zakona
k = F / Δx
Informacije:
Δx = povećanje duljine, F = sila, k = elastična konstanta
Konstanta elastičnosti
kA = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
k B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
kC = F / Δx = 6 / 6 = 1
kD = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
k E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
Točan odgovor je A.
12. Pogledajte graf odnosa između sile (F) i povećanja duljine (ΔX) ispod! Koji ima najveću elastičnu konstantu?
Rasprava
Konstanta elastičnosti
kA = F / Δx = 50 / 10 = 5
k B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
kC = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
kD = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
k E = F / Δx = 500 / 10 = 50
Točan odgovor je D.
Potencijalna energija opruge
13. Grafikon (Fx) prikazuje odnos između sile i povećanja duljine opruge. Veličina potencijalne energije opruge na temelju gornjeg grafa je...
A. 20 džula
B. 16 džula
C. 3,2 džula
D. 1,6 džula
E. 1,2 džula
Rasprava
Poznato je da:
F = 40 N
x = 0,08 metara
Pitanje: Potencijalna energija opruge
Odgovor:
Konstanta opruge:
k = F / Δx = 40/0,08 = 500 N/m
Potencijalna energija opruge:
EP = 1/2 kx 2 = 1/2 (500)(0,08) = (250)(0,08) = 20 džula
Točan odgovor je A.
14. Opruga je opterećena s 2 kg kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako se duljina opruge poveća za 5 cm, a ubrzanje zbog gravitacije iznosi 10 ms -2 , tada je elastična potencijalna energija opruge...
A. 4,0 J
B. 3,0 J
Oko 2,5 J
D. 1,0 J
E. 0,5 J
Poznato je da :
Povećanje duljine (Δx) = 5 cm = 0,05 metara
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 m/ s²
Masa tereta (m) = 2 kg
Težina tereta (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtona
Pitanje : Potencijalna energija gume?
Poznato je da :
Povećanje duljine (Δx) = 5 cm = 0,05 metara
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 m/ s²
Masa tereta (m) = 2 kg
Težina tereta (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtona
Pitanje : Potencijalna energija gume?
15. Za istezanje opruge za 5 cm potrebna je sila od 20 N. Potencijalna energija opruge pri istezanju za 10 cm je…
A. 2 džula
B. 4 džula
C. 20 džula
D. 50 džula
E. 100 džula
Rasprava
Poznato je da :
Povećanje duljine (Δx) = 5 cm = 0,05 metara
Sila (F) = 20 Newtona
Pitanje : Koliki je EP opruge kada se opruga istegne 10 cm?
Odgovor :
Konstanta opruge:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Potencijalna energija opruge kada je Δx = 10 cm = 0,1 metara:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1) ² = (200)(0,01)
EP = 2 džula
Točan odgovor je A.
Težina tereta
16.
A. 6 N
B. 12 N
C. 30 N
D. 45 N
I. 60 N
Četiri identične opruge, svaka s elastičnom konstantom od 800 Nm −1 , raspoređene su serijski i paralelno (vidi sliku). Ovješeni teret w uzrokuje ukupno povećanje duljine opružnog sustava od 5 cm. Težina tereta w je…
Rasprava
Poznato je da :
k1 = k2 = k3 = k4 = 800 Nm −1
= 5 cm = 0,05 m
Pitanje : težina tereta (w)?
Odgovor :
Određivanje konstante zamjenske opruge
Proljeće 1 (k1), opruga 2 (k2) i opruga 3 (k3) raspoređeni paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:
kp = k1 + k2 + k3 = 800 + 800 + 800 = 2400 Nm − 1
Paralelna zamjenska opruga (kP ) i 4 opruge (k4 ) su raspoređene u seriju. Konstanta zamjenske opruge je:
1/k s = 1/k p + 1/k 4 = 1/2400 + 1/800 = 1/2400 + 3/2400 = 4/2400
k s = 2400/4 = 600 Nm −1
Ekvivalentna konstanta opruge za gore navedeni serijsko-paralelni raspored opruga iznosi 600 Nm -1
Određivanje težine tereta
Formula Hookeovog zakona:
F = k ili w = k
Težina tereta je:
w = (600 Nm -1 )(0,05 m) = 30 Newtona
Težina tereta je 30 Newtona.
Točan odgovor je C.
17. Četiri identične opruge, svaka s elastičnom konstantom od 1600 N/m, raspoređene su serijski i paralelno (vidi sliku). Ovjesni teret w uzrokuje ukupno povećanje duljine opružnog sustava od 5 cm. Težina tereta w je….
A. 60 N
B. 120 N
C. 300 N
D. 450 N
I. 600 N
Rasprava
Poznato je da :
k1 = k2 = k3 = k4 = 1600 Nm −1
= 5 cm = 0,05 m
Pitanje : težina tereta (w)?
Odgovor :
Određivanje konstante zamjenske opruge
Opruga 1 (k1 ) , opruga 2 (k2 ) i opruga 3 (k3 ) su raspoređene paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:
kP = k1 + k2 + k3 = 1600 + 1600 + 1600 = 4800 Nm − 1
Paralelna zamjenska opruga (kP ) i 4 opruge (k4 ) su raspoređene u seriju. Konstanta zamjenske opruge je:
1/k s = 1/k p + 1/k 4 = 1/4800 + 1/1600 = 1/4800 + 3/4800 = 4/4800
k s = 4800/4 = 1200 Nm −1
Ekvivalentna konstanta opruge za serijsko-paralelni raspored opruga iznosi 1200 Nm -1
Određivanje težine tereta
Formula Hookeovog zakona:
F = k ili w = k
Težina tereta je:
w = (1200 Nm -1 )(0,05 m) = 60 Newtona
Težina tereta je 60 Newtona.
Točan odgovor je A.
Elastično i plastično
18. 
Pogledajte graf odnosa između sile ΔF i povećanja duljine Δx na opruzi dolje!
Na temelju grafa, opruga će ostati elastična pri vlačnoj sili od….
A. 0 do 4 N
B. 0 do 8 N
C. 0 do 12 N
D. 8 N do 12 N
I. 8 N do 16 N
Rasprava
Opruga će ostati elastična ako na nju i dalje vrijedi Hookeov zakon. Matematički, Hookeov zakon izražava se formulom:
k = ΔF / Δx
Opis formule:
k = elastična konstanta, ΔF = sila, Δx = duljina opruge
Hookeov zakon kaže da je omjer promjene sile (ΔF) i promjene duljine (Δx) opruge uvijek konstantan. Ako se vrijednost k promijeni, Hookeov zakon više ne vrijedi za oprugu i to ukazuje na to da opruga više nije elastična.
Promatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune.
k1 = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k2 = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k3 = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7
Konstanta opruge (k) je konstantna do vlačne sile od 8 Newtona. Stoga će opruga ostati elastična pri vlačnim silama od 0 do 8 Newtona.
Točan odgovor je B.
19. Sljedeći graf prikazuje odnos između povećanja duljine Δx i sile ΔF gume koja se povlači silom. Na temelju grafa, guma će promijeniti svoja plastična svojstva kada sila djeluje na gumu...
A. 0 do 2 N
B. 0 do 4 N
C. 2 N do 6 N
D. 4 N do 8 N
I. 6 N do 8 N
Rasprava
Guma će ostati elastična sve dok konstanta elastičnosti ostaje konstantna. Ako se konstanta elastičnosti počne mijenjati, guma počinje prelaziti iz elastične u plastičnu. Elastična znači da se nakon uklanjanja vlačne sile guma vraća u svoj prvobitni oblik. Suprotno tome, plastična znači da se nakon uklanjanja vlačne sile guma ne vraća u svoj prvobitni oblik.
Promatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune:
k1 = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k2 = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k3 = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k4 = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k4 = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6
Guma će promijeniti svoju plastičnost kada se na nju primijeni sila od 6 do 8 Newtona. Ako je sila veća od 8 Newtona, guma će puknuti.
20.
Pogledajte graf odnosa između sile ΔF i povećanja duljine Δx na opruzi dolje!
Na temelju grafa, opruga će ostati elastična pri vlačnoj sili od….
A. 0 do 4 N
B. 0 do 8 N
C. 0 do 12 N
D. 8 N do 12 N
I. 8 N do 16 N
Rasprava
Opruga će ostati elastična ako na nju i dalje vrijedi Hookeov zakon. Matematički, Hookeov zakon izražava se formulom:
k = ΔF / Δx
Opis formule:
k = elastična konstanta, ΔF = sila, Δx = duljina opruge
Hookeov zakon kaže da je omjer promjene sile (ΔF) i promjene duljine (Δx) opruge uvijek konstantan. Ako se vrijednost k promijeni, Hookeov zakon više ne vrijedi za oprugu i to ukazuje na to da opruga više nije elastična.
Promatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune.
k1 = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k2 = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k3 = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7
Konstanta opruge (k) je konstantna do vlačne sile od 8 Newtona. Stoga će opruga ostati elastična pri vlačnim silama od 0 do 8 Newtona.
Točan odgovor je B.
21.
Sljedeći graf prikazuje odnos između povećanja duljine Δx i sile ΔF gumene trake koja se povlači silom. Na temelju grafa, guma će promijeniti svoja plastična svojstva kada na nju djeluje sila...
A. 0 do 2 N
B. 0 do 4 N
C. 2 N do 6 N
D. 4 N do 8 N
I. 6 N do 8 N
Rasprava
Guma će ostati elastična sve dok konstanta elastičnosti ostaje konstantna. Ako se konstanta elastičnosti počne mijenjati, guma počinje prelaziti iz elastične u plastičnu. Elastična znači da se nakon uklanjanja vlačne sile guma vraća u svoj prvobitni oblik. Suprotno tome, plastična znači da se nakon uklanjanja vlačne sile guma ne vraća u svoj prvobitni oblik.
Promatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune:
k1 = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k2 = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k3 = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k4 = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k5 = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6
Guma će promijeniti svoju plastičnost kada se na nju primijeni sila od 6 do 8 Newtona. Ako je sila veća od 8 Newtona, guma će puknuti.
Točan odgovor je E.
Konstanta elastičnosti
22. Promatrajte eksperimentalne podatke pet vrsta gumenih guma A, B, C, D i E koje se povlače silom F tako da im se duljina povećava. Gumena guma s najmanjom konstantom opruge je…
Rasprava
Formula Hookeovog zakona :
k = F / Δx
Opis: k = konstanta elastičnosti, F = Gaya, Δx = povećanje duljine gume
Konstanta elastičnosti gume:
kA = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
kB = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m
kC = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m
kD = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m
kE = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
Točan odgovor je E.
23. Iz eksperimenta određivanja elastičnosti gume korištenjem gume za automobile, dobiveni su podaci kao u sljedećoj tablici. Može se zaključiti da je najveća konstantna vrijednost eksperiment….
Rasprava
Formula Hookeovog zakona:
k = F / Δx
Konstanta opruge:
kA = 7/0,035 = 200 Nm-1
kB = 8/0,025 = 320 Nm-1
kC = 6/0,020 = 300 Nm-1
kD = 9/0,045 = 200 Nm-1
kE = 10/0,033 = 303 Nm-1
Najveća elastična konstanta je 320 Nm-1.
Točan odgovor je B.
Izvor pitanja:
Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za višu srednju školu/srednju strukovnu školu
